Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi Pembuatan Paduan Logam Canggih dengan Suhu Rendah di Berkeley

Mengembangkan metode baru pembuatan paduan logam kompleks bernama high-entropy alloys (HEAs) pada suhu rendah menggunakan gallium cair, untuk menghasilkan material yang kuat dan serbaguna serta membuka peluang aplikasi industri baru.

25 Sep 2025, 06.33 WIB

221 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penemuan metode baru untuk memproduksi paduan tinggi entropi tanpa suhu ekstrem membuka peluang baru dalam rekayasa material.
Integrasi kecerdasan buatan dalam desain paduan dapat meningkatkan efisiensi dan inovasi dalam pengembangan material.
Paduan tinggi entropi memiliki aplikasi luas di berbagai industri, termasuk energi, aerospace, dan pemulihan mineral.

Berkeley, Amerika Serikat - Selama berabad-abad, pembuatan logam selalu membutuhkan panas yang sangat tinggi untuk mencairkan bahan baku dan membentuk paduan logam seperti perunggu dan baja yang kuat dan tahan lama. Namun, teknologi modern menuntut material dengan kemampuan yang lebih baik untuk bertahan pada kondisi ekstrim serta efisiensi yang lebih tinggi dalam penggunaan sumber daya.

Tim dari Lawrence Berkeley National Laboratory berhasil menemukan cara baru untuk membuat paduan logam kompleks bernama high-entropy alloys (HEAs) pada suhu yang rendah, hanya berkisar antara 25 hingga 80 derajat Celsius. Mereka menggunakan gallium cair sebagai medium untuk menggabungkan beberapa logam dari larutan garam secara cepat dan efisien.

Keunikan dari HEAs terletak pada keseimbangan hampir sama antara beberapa elemen logam yang menciptakan ketidakteraturan pada tingkat atom. Ketidakteraturan ini adalah rahasia di balik kekuatan dan ketahanan paduan yang sangat baik, sehingga sangat menarik untuk aplikasi di bidang penerbangan, energi, dan katalis.

Penemuan ini dimungkinkan berkat penggunaan liquid-cell transmission electron microscopy yang memungkinkan pengamatan proses penggabungan atom secara real-time dengan resolusi tinggi. Melalui teknik ini, para ilmuwan melihat bagaimana logam-logam bercampur dan berubah menjadi paduan dengan struktur kristal yang stabil dalam waktu yang sangat singkat.

Dampak dari penemuan ini sangat luas, mulai dari kemudahan pembuatan katalis untuk baterai dan sel bahan bakar, pengembangan material kuat untuk industri penerbangan dan mekanik, hingga pemulihan mineral dari limbah air industri dengan cara yang lebih murah dan efisien. Dengan kolaborasi yang melibatkan kecerdasan buatan, teknologi ini akan mendorong pembuatan material baru yang dirancang khusus sesuai kebutuhan masa depan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/room-temperature-alloy-process

Analisis Ahli

Haimei Zheng

"Teknologi ini memungkinkan produksi HEAs dengan cara yang lebih efisien dan berkelanjutan, membuka peluang besar untuk beragam aplikasi industri."

Kristin Persson

"Penggabungan kecerdasan buatan dalam desain paduan HEAs akan mempercepat eksplorasi material baru yang optimal bagi kebutuhan teknologi masa depan."

Analisis Kami

"Pendekatan baru ini benar-benar revolusioner karena menghilangkan kebutuhan suhu ekstrem yang selama ini menjadi kendala utama dalam pembuatan HEAs. Integrasi teknologi pengamatan mikroskopi canggih dengan proses kimia menunjukkan bagaimana ilmu dasar dapat langsung diterjemahkan menjadi teknologi manufaktur praktis."

Prediksi Kami

Metode produksi HEAs pada suhu rendah menggunakan gallium akan mempercepat inovasi material dalam berbagai industri penting, mengurangi biaya produksi dan meningkatkan efisiensi pemanfaatan sumber daya mineral langka.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dimaksud dengan paduan tinggi entropi?

Paduan tinggi entropi adalah paduan yang terdiri dari beberapa elemen dalam proporsi hampir sama, menghasilkan ketidakaturan pada skala atom yang memberikan kekuatan dan ketahanan luar biasa.

Bagaimana tim Berkeley Lab menghasilkan paduan tinggi entropi tanpa menggunakan suhu tinggi?

Tim Berkeley Lab menggunakan gallium cair sebagai media, mencampurkan garam logam dengan air dan kontak dengan gallium cair pada suhu yang lebih rendah (25–80°C).

Apa keuntungan dari metode baru ini dibandingkan metode tradisional?

Metode baru ini memungkinkan sintesis paduan dengan lebih cepat dan efisien, mengurangi kebutuhan untuk pemanasan ekstrem dan pendinginan cepat.

Siapa yang terlibat dalam pengembangan penelitian ini di Berkeley Lab?

Tim ini dipimpin oleh Haimei Zheng dan melibatkan ilmuwan pascadoktoral Qiubo Zhang serta kolaborasi dengan profesor Kristin Persson dari UC Berkeley.

Apa potensi aplikasi dari paduan tinggi entropi ini di industri?

Paduan tinggi entropi memiliki potensi sebagai katalis yang efisien dalam baterai dan sel bahan bakar, serta dalam aplikasi di aerospace dan sistem mekanik.